Question

【题目】一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝R(总阻值小于5 Ω)两端各有1个固定的接线柱a、b,刻度尺的中间有1个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触且可在刻度尺上读出触点的位置。现提供以下器材来测量该电阻丝的电阻率ρ。

A．电压表(0~3 V~15 V,电阻约为3 kΩ或15 kΩ)

B．电流表(0~0.6 A~3 A,电阻约为0.5 Ω或0.1 Ω)

C．电池组(电动势为3 V,内阻很小) D．保护电阻R0=2 Ω

E.开关S F.螺旋测微器 G.导线若干

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径d=________mm;

(2)根据所提供的器材在图乙的方框中画出该实验的电路图,要求:

①改变触头c的位置,电流表的示数不变;

②能够进行多次测量;

(3)按(2)中设计的实验电路图用笔画线代替导线连接图丙中的实物图(注意量程的选择);

(4)通过改变触头c的位置,分别量出多组与电阻丝长度L对应的电压U的数据(电流表示数维持0.4 A不变),并已描绘在坐标纸上,得到的U—L图线如图丁所示。

①U—L图线的斜率k=______,根据实验得到的数据可计算出该电阻丝的电阻率ρ=______;(结果均保留两位有效数字)

②下列有关实验的说法正确的是_______________。

A．用螺旋测微器在被测电阻丝同一位置测三次,求出直径的平均值

B．电路中的电流不宜过大,通电时间不宜过长,故实验中应接入一保护电阻R0

C．实验中电阻丝的电阻率的测量值等于真实值

D．在U—L坐标系中通过描点连线得到的图线是电阻丝的伏安特性曲线

Answer 1

【答案】1.900①2.0N/m， 1.6×10-5Ω·m ②B

【解析】

(1)根据读数规则可知直径为：；

(2)根据题意，电源电动势为，电阻大约为，电流表量程应选择,电压表量程应选择，改变触头c的位置，电流表的示数不变，应将电阻丝全部联入电路之中，用电压表测量ac之间的电压，由于电阻丝电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，电路如图所示：

(3)按(2)中设计的实验电路图的实物图如图所示：

(4)①U—L图线的斜率，，则，，则，代入数据解得；

②A、应该用螺旋测微器在被测电阻丝的三个不同位置各测量一次，然后求出直径的平均值，故A错误；

B、电路中的电流不宜过大，通电时间不宜过长，防止电阻发热，导致电阻率发生变化，故实验中应接入一保护电阻R0，故B正确；

C、电流表采用外接法，电流测量值大于真实值，故电阻率的测量值小于真实值，故C错误；

D、电阻丝的伏安特性曲线是指I—U曲线，而本实验中电路中的电流是固定的，D错误。